高中物理教科版选修3-4课件：第5章第1节《光的干涉》

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,欢迎进入物理课堂,第1节光的干涉,学习目标：1.通过双缝干涉现象的分析，认识光的干涉条纹特点及光的干涉条件．2．理解薄膜干涉的原理及应用．重点难点：1.明暗条纹的产生条件及判断方法．2．薄膜干涉现象的应用．,,,第1节,,,,,,,,,,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,,课前自主学案,,,课标定位,课前自主学案,一、双缝干涉1．史实1801年，英国物理学家__________成功地观察到了光的干涉现象，证明了光的确是一种波．2．实验图5－1－1,托马斯杨,如图5－1－1所示，让一束平行的__________投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的振动情况总是____的,两个波源发出的光在挡板后面的空间相互叠加.3．现象在屏上得到了__________的条纹．二、出现明暗条纹的条件当两个光源与屏上某点的_____差等于半波长的________时(即恰好等于波长的________时)，两列光在该点相互加强，该点出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的路程差等于半波长的________时，两列光在该点相互削弱，该点出现暗条纹．,红色激光,相同,明暗相间,路程,偶数倍,整数倍,奇数倍,三、计算波长的公式相邻两条明条纹(或暗条纹)的间距为Δx＝λ.(其中d为两缝间距，l为两缝到屏的距离，λ为光的波长)四、薄膜干涉1．原因：单色平行光射到肥皂泡液薄膜上，液膜的前后两个表面反射回来的两列光是________.2．现象：(1)肥皂泡上出现__________的条纹或区域，不同波长的单色光照射，条纹间距_____.(2)若用白光照射，液膜上出现__________.3．光的干涉的应用(1)利用薄膜干涉法检查平面的平整程度．(2)利用双缝干涉实验可以测光的波长．,相干光,明暗相间,不同,彩色条纹,核心要点突破,一、对光的干涉的进一步理解1．光的干涉现象及条件(1)光的干涉：在两列光波的叠加区域，某些区域振动相互加强，出现亮纹，某些区域振动相互减弱，出现暗纹，且加强和减弱的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象．(2)光的干涉条件：两列光波的频率相同、振动方向相同和相位差恒定．能发生干涉的两列光波称为相干波，如果两个光源发出的光能够产生干涉，这样的两个光源称为相干光源，相干光源可通过把同一束光分成两列来获得．,2．双缝屏的作用平行光照射到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同和振动情况完全一致的相干光．3．屏上某处出现亮、暗条纹的条件频率相同的两列波在同一点引起的振动的叠加，如亮条纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致的，即振动方向总是相同的，总是同时过最高点、最低点、平衡位置．暗条纹处振动步调总相反，具体产生亮、暗条纹的条件为：,即时应用(即时突破，小试牛刀)1.从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图样，这是因为()A．手电筒射出的光不是单色光B．干涉图样太细小看不清楚C．周围环境的光太强D．这两束光为非相干光源解析：选D.两束光的频率不同，不满足干涉产生的条件：两束光是相干光源．,二、薄膜干涉的原理及应用1．薄膜干涉原理：光照在厚度不同的薄膜上时，在薄膜的不同位置．前后两个面的反射光的路程差不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，于是出现亮条纹；在另一些位置，两列波相遇后被相互削弱，于是出现暗条纹．2．应用：图5－1－2,(1)等倾法检查平面平整度的原理：如图5－1－2所示，在被测平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层．用单色光照射时，从空气层的上、下两个表面反射的两列光波发生干涉．空气厚度相同的地方，两列光波的路程差相同，两列光波叠加时相互加强或减弱的情况相同，因此若被测表面是平的，干涉条纹就是一组平行的直线，如果干涉条纹是弯曲的，就表明被测表面不平．,(2)被测平面凹下或凸起的形象判断法——矮人行走法，即把干涉条纹看成“矮人”的行走轨迹．让一个小矮人在两板间沿着一条条纹直立行走，始终保持脚踏被检板，头顶样板，在行走过程中：图5－1－3,①若遇一凹下，他必向薄膜的尖端去绕，方可按上述要求过去，即条纹某处弯向薄膜尖端，该处为一凹下．(如图5－1－3中P点)②若某处有一凸起，他要想过去，必向薄膜底部去绕，即条纹某处弯向薄膜底部方向时，该处必为一凸起．(如图5－1－3中Q点),即时应用(即时突破，小试牛刀)2.如图5－1－4所示，是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光源经滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的()图5－1－4,A．a的上表面和b的下表面B．a的上表面和b的上表面C．a的下表面和b的上表面D．a的下表面和b的下表面解析：选C.干涉法的原理是利用单色光的薄膜干涉，这里的薄膜指的是样板与待测玻璃之间的空气层．空气层的上表面和下表面分别反射的光会发生干涉，观察干涉后形成的条纹是否为平行直线，可以断定厚玻璃板的上表面是否平整．因此选项C是正确的．,课堂互动讲练,,在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6μm，若分别用频率为f1＝5.01014Hz和f2＝7.51014Hz的单色光A、B垂直照射双缝，试分析判断P点应出现亮条纹还是暗条纹？图5－1－5,【自主解答】如图5－1－5所示，双缝S1、S2到光屏上任一点P的路程之差Δr＝S2S2′，当Δr等于单色光波长的整数倍时，S2和S1同时到达波峰或波谷，由S1和S2发出的光在P点互相加强，P点出现明亮条纹；当Δr等于单色光半个波长的奇数倍时，S2到达波峰时，S1到达波谷，这样由S1和S2发出的光在P点互相抵消，出现暗条纹．单色光A的波长,【答案】亮暗,知能优化训练,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按ESC键退出全屏播放,谢谢使用,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,